探索钛金属物理性质：从构到性能探索

钛具有金属光泽，有延展性。

钛的主要特点是密度小、机械强度大、容易加工。

新型钛合金耐热性能好，可在600℃或更高的温度下长期使用。

钛合金的耐低温性能好，在-196-253℃低温下保持较好的延性及韧性，避免了金属冷脆性，是低温容器，贮箱等设备的理想材料。

金属钛的抗阻尼性能强，受到机械振动、电振动后，与钢、铜金属相比，其自身振动衰减时间最长。利用钛的这一性能可作音叉、医学上的超声粉碎机振动元件和高级音响扬声器的振动薄膜等。

钛是钢与合金中重要的合金元素，但比强度位于金属之首。

钛的导热性和导电性能较差，近似或略低于不锈钢，钛具有超导性，纯钛的超导临界温度为 0.38-0.4K。在25℃时，钛的热容为0.126卡/克原子·度，热焓1149卡/克原子，熵为7.33卡/克原子·度。

钛具有可塑性，高纯钛的延伸率可达50-60%，断面收缩率可达70-80%，但收缩强度低（即收缩时产生的力度）。钛中杂质的存在，对其机械性能影响极大，特别是间隙杂质（氧、氮、碳）可大大提高钛的强度，显著降低其塑性。钛作为结构材料所具有的良好机械性能，就是通过严格控制其中适当的杂质含量和添加合金元素而达到的。

纯钛是无磁性金属，在很大的磁场中也难以被磁化，无毒且与人体组织及血液有好的相溶性，所以被医疗界采用。钛合金是顺磁性物质，导磁率为1.00004。

钛的抗拉强度与其屈服强度接近说明了其屈强比（抗拉强度/屈服强度）高，表示了金属钛材料在成形时塑性变形差。由于钛的屈服极限与弹性模量的比值大，使钛成型时的回弹能力大。

金属钛的导热系数虽然比碳钢和铜低，但由于钛优异的耐腐蚀性能，所以壁厚可以大大减薄，而且表面与蒸汽的换热方式为滴状冷凝，减少了热组，钛表面不结垢也可减少热阻，使钛的换热性能显著提高。

钛的弹性模量在常温时为106.4GPa，为钢的57%。